Желая сделать невозможным какие-либо сношения Левкиппы с Клитофонтом, Ферсандр подсылает в темницу подкупленного человека, который под видом мнимого узника рассказывает Клитофонту, что Левкиппа якобы погибла от руки убийцы, подосланного Мелитой. Клитофонт впадает в отчаяние и, обвиняя во всем Мелиту, ищет смерти, заявив на суде о своей причастности к убийству Левкиппы. Суд приговаривает Клитофонта к казни, но решает подвергнуть его сначала пытке, чтобы выявить соучастие Мелиты. Появление священного посольства во главе с Состратом, отцом Левкиппы, временно спасает Клитофонта. Процесс начинается снова, и Ферсандр обвиняет свою жену в измене, требуя возврата себе Левкиппы, как развратной и беглой рабыни. Происходит испытание целомудрия Левкиппы и верности Мелиты. Благодаря вмешательству божества все оканчивается благополучно для Мелиты и для влюбленных. Ферсандр посрамлен и спасается бегством. Роман кончается свадьбой Левкиппы и Клитофонта.
Ахилл Татий берет готовую трафаретную схему, по которой идет композиционное построение любовного романа. Но при этом роман весь проникнут иронией и до известной степени может рассматриваться как своеобразная пародия на типовые любовные романы. Это относится и к шутовскому «жертвоприношению» Левкиппы, и к её тройной мнимой смерти. Сцена испытания её целомудрия, так же, как и Мелиты, проникнута несомненным оттенком иронии. В комическом свете выставляет Ахилл Татий своего героя Клитофонта, три раза подвергающегося побоям. Клитофонт, прикрываясь страхом перед Эротом, изменяет Левкиппе с Мелитой, считая, что он занимается «исцелением страждущей души».
В отличие от более ранних романов рассказ ведется от первого лица – Клитофонта. Повествование прерывается то длинными речами-монологами, то рассуждениями на различные темы, часто носящими характер риторических упражнений. Встречается много вставных рассказов, сказок, мифов (например, миф о Филомеле, сказка о Фениксе, рассказ о свойствах слона, о любви среди животных и растений, история Харикла).
«Левкиппа и Клитофонт» совпадает по времени своего написания с так называемой «второй софистикой», и влияние риторики на это произведение было весьма значительным. Рассуждения на различные темы и речи написаны в тщательно отделанном стиле, с широким применением антитез, аллитераций, гипербол и метафор, не всегда удачных. Сама манера письма Ахилла Татия, широкое применение риторики, с её искусственным стилем и множеством ученых экскурсов и сентенций, говорит за то, что роман предназначался для развлечения образованной публики, способной оценить все тонкости языка и стиля.